冶金工程專業論文

　　導語：本文從鋼鐵聯合企業生產環節：鐵礦石開采、高爐煉鐵和轉爐煉鋼。結合計算機做出了淺析。希望小編帶來的這篇文章對你有所作用。

　　摘要：計算機自動化與鋼鐵聯合企業的聯系日益緊密，冶金企業生產環節步步謹慎，在信息發達的今天，如何利用計算機的優勢為冶金企業發揮最大的作用已成為必須研究的問題。文中先介紹冶金企業的生產環節，分析其中的特點及技術技巧，然后介紹生產環節中涉及的設備特點及工作流程，再從計算機控制的角度分析冶金設備的不足和冶金企業生產環節的需求，以此說明鋼鐵冶金聯合企業的生產環節與計算機控制有著緊密的聯系。

　　關鍵詞：鋼鐵冶金 計算機 自動化 高爐 控制

引言：

　　本學期選修課，我選擇了冶金工程概論，因為這與我學習的計算機專業有著一定的聯系。通過十周的學習，在老師的耐心講解下，我對冶金專業有了一定的了解，結合計算機專業，我也有一定的見解，鋼鐵生產的性質和生產設備對冶金企業有一定的影響，從利益的角度講，利用計算機控制設備生產既減少了企業的員工需求，又可以給員工提供一定的安全保障。

1鋼鐵冶金聯合企業的生產環節

　　1.1 鐵礦石的開采

　　1.1.1鐵礦石開采技術要求

　　一般來說，必須有工業價值的礦床，然后才能考慮開采問題。因為我國富鐵礦石不多，所以品位越高，質量越好。我國的工業品位定在大于45%，含磷越低，鐵礦石的冶煉和分選的成本越低，是冶煉廠青睞的，價格也較高。鐵礦石在理論上來說，凡是含有鐵元素或鐵化合物的礦石都可以叫做鐵礦石。但是，在工業上或者商業上來說，

　　鐵礦石不但是要含有鐵的成份，而且必須有利用的價值才行。

　　1.1.2礦石開采分類

　　礦石的開采一般分為露天開采和地底開采。

　　露天開采：成本低，利潤高，主要是利用挖崛機，裝載機，汽車，風鉆機，炸藥等。 地下開采：成本較高，還需要坑道支架和通風設備，鋪設礦山軌道，利用專門設備小火車運到地表。

　　1.2 高爐煉鐵

　　1.2.1高爐煉鐵過程

　　高爐煉鐵生產是冶金(鋼鐵)工業最主要的環節。高爐冶煉是把鐵礦石還原成生鐵的連續生產過程。鐵礦石、焦炭和熔劑等固體原料按規定配料比由爐頂裝料裝置分批送入高爐，并使爐喉料面保持一定的高度。焦炭和礦石在爐內形成交替分層結構。礦石料在下降過程中逐步被還原、熔化成鐵和渣，聚集在爐缸中，定期從鐵口、渣口放出。 高爐生產是連續進行的。一代高爐（從開爐到大修停爐為一代）能連續生產幾年到十幾年。生產時，從爐頂（一般爐頂是由料種與料斗組成，現代化高爐是鐘閥爐頂和無料鐘爐頂）不斷地裝入鐵礦石、焦炭、熔劑，從高爐下部的風口吹進熱風（1000～1300攝氏度），噴入油、煤或天然氣等燃料。裝入高爐中的鐵礦石，主要是鐵和氧的化合物。在高溫下，焦炭中和噴吹物中的碳及碳燃燒生成的一氧化碳將鐵礦石中的氧奪取出來，得到鐵，這個過程叫做還原。鐵礦石通過還原反應煉出生鐵，鐵水從出鐵口放出。鐵礦石中的脈石、焦炭及噴吹物中的灰分與加入爐內的石灰石等熔劑結合生成爐渣，從出鐵口和出渣口分別排出。煤氣從爐頂導出，經除塵后，作為工業用煤氣。現代化高爐還可以利用爐頂的高壓，用導出的部分煤氣發電。

　　1.2.2高爐設備及其介紹

　　高爐設備：高爐、熱風爐、鐵水罐車等。

　　高爐：橫斷面為圓形的煉鐵豎爐。用鋼板作爐殼，殼內砌耐火磚內襯。高爐本體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹 、爐缸5部分。由于高爐煉鐵技 術經濟指標良好，工藝 簡單 ，生產量大，勞動生產效率高，能耗低等優點，故這種方法生產的鐵占世界鐵總產量的絕大部分。高爐生產時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑（石灰石），從位于爐子下部沿爐周的風口吹入經預熱的空氣。在高溫下焦炭（有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料）中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣，在爐內上升過程中除去鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中未還原的雜質和石灰石等熔劑結合生成爐渣，從渣口排出。產生的煤氣從爐頂排出，經除塵后，作為熱風爐、加熱爐、焦爐、鍋爐等的燃料。高爐冶煉的主要產品是生鐵 ，還有副產高爐渣和高爐煤氣。

　　熱風爐： 熱風爐是為高爐加熱鼓風的設備，是現代高爐不可缺少的重要組成部分。提高風溫可以通過提高煤氣熱值、優化熱風爐及送風管道結構、預熱煤氣和助燃空氣、改善熱風爐操作等技術措施來實現。理論研究和生產實踐表明，采用優化的熱風爐結構、提高熱風爐熱效率、延長熱風爐壽命是提高風溫的有效途徑。

　　鐵水罐車： 鐵水罐車用于運送鐵水，實現鐵水在脫硫跨與加料跨之間的轉移或放置在混鐵爐下，用于高爐或混鐵爐等出鐵。

　　1.3 轉爐煉鋼

　　1.3.1轉爐煉鋼的基本冶煉過程

　　轉爐煉鋼是把氧氣鼓入熔融的生鐵里，使雜質硅、錳等氧化。在氧化的過程中放出大量的熱量 （含1%的硅可使生鐵的溫度升高200攝氏度），可使爐內達到足夠高的溫度。因此轉爐煉鋼不需要另外使用燃料。煉鋼的基本任務是脫碳、脫磷、脫硫、脫氧，去除有害氣體和非金屬夾雜物，提高溫度和調整成分。歸納為：“四脫”（碳、氧、磷和硫），“二去”（去氣和去夾雜），“二調整”（成分和溫度）。采用的主要技術手段為：供氧，造渣，升溫，加脫氧劑和合金化操作。

　　轉爐的外形就像個梨，內壁有耐火磚，爐側有許多小孔（風口），壓縮空氣從這些小孔里吹爐內，又叫做側吹轉爐。開始時，轉爐處于水平，向內注入1300攝氏度的液態生鐵，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空氣并轉動轉爐使它直立起來。這時液態生鐵表面劇烈的反應，使鐵、硅、錳氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成爐渣，利用熔化的鋼鐵和爐渣的對流作用，使反應遍及整個爐內。幾分鐘后，當鋼液中只剩下少量的硅與錳時，碳開始氧化，生成一氧化碳（放熱）使鋼液劇烈沸騰。爐口由于溢出的一氧化炭的燃燒而出現巨大的火焰。最后，磷也發生氧化并進一步生成磷酸亞鐵。磷酸亞鐵再跟生石灰反應生成穩定的磷酸鈣和硫